EP1389914B1 - Conditionnement de lait concentre pasteurise a ultra-haute temperature et procede de production de ce dernier - Google Patents

Conditionnement de lait concentre pasteurise a ultra-haute temperature et procede de production de ce dernier Download PDF

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EP1389914B1 EP01935189A EP01935189A EP1389914B1 EP 1389914 B1 EP1389914 B1 EP 1389914B1 EP 01935189 A EP01935189 A EP 01935189A EP 01935189 A EP01935189 A EP 01935189A EP 1389914 B1 EP1389914 B1 EP 1389914B1
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concentrate
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milk concentrate
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Moo Technologies LLC
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    • A23C9/15—Reconstituted or recombined milk products containing neither non-milk fat nor non-milk proteins
    • A23C9/1516—Enrichment or recombination of milk (excepted whey) with milk fat, cream of butter without using isolated or concentrated milk proteins
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    • A23C9/152—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations containing additives
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    • A23C9/1544—Non-acidified gels, e.g. custards, creams, desserts, puddings, shakes or foams, containing eggs or thickening or gelling agents other than sugar; Milk products containing natural or microbial polysaccharides, e.g. cellulose or cellulose derivatives; Milk products containing nutrient fibres

Definitions

  • This invention relates to the ultra-high temperature (UHT) pasteurization of condensed milk. More particularly, the invention relates to packaging concentrated milk for dispensing reconstituted milk from currently available juice dispensing equipment and for transporting large amounts of ultrapasteurized (UP) liquid milk concentrate worldwide.
  • UHT ultra-high temperature
  • U.S. Patent 2,860,057 discloses a known preparation of a sterilized evaporated or condensed milk having a final desired concentration of from about 16% to 35% total solids compared to the standard concentration of about 8.0-8.5% total solids.
  • the different processes each involve forewarming and pasteurizing steps including high-temperature-short-term sterilization after the milk is first concentrated by conventional means.
  • the disclosed processing avoids age thickening or gelation of the milk during high-temperature sterilization effected either before or after packaging in a can. If an aseptic canning method is used, the sterilized concentrate is subsequently homogenized under sterile conditions. Reconstitution involves a complicated dilution, mixing, and color comparison procedure with disclosed mixing volume ratio of water to evaporated milk of 1:1.
  • U.S. Patent 4,842,884 describes a formulated milk concentrate made with a mixture of nonfat dry milk solids, water, edible oil and sugar.
  • the concentrate can either be frozen for later use or immediately blended with water to produce a beverage. Once reconstituted, it may be stored for up to about 5 days.
  • Nothing disclosed in this patent enables anyone to form a milk concentrate that may be stored in its liquid state at least 60 days and for more than 90 days and be reconstituted using known juice dispensing equipment.
  • U.S. Patent 4,282,262 discloses a milk blend fraction used as an ingredient component for a two-packet frozen dessert.
  • the milk blend includes sodium hexametaphosphate and carrageenan used together as stabilizers.
  • Nothing in this patent, however, relates to the production of UHT sterilized condensed milk packaged for use with a beverage dispenser in which the milk concentrate may be reconstituted as a milk beverage that has the characteristics of fresh milk.
  • the known stabilizing materials therefore are not related to the functions required in producing the UHT pasteurized milk concentrate of this invention.
  • Still another object of the invention is to provide milk concentrate packages in standard retail pint and quart packages for the general population that yield 1/2 gallon for the pint and one gallon for the quart when reconstituted.
  • the ultrapasteurized milk concentrate package of the invention includes up to 300 gallons of ultrapasteurized liquid milk concentrate.
  • the package comprises container means including a preselected amount of the ultrapasteurized liquid milk concentrate and has a structural configuration effective for use with dispensing means which includes means for mixing the ultrapasteurized milk concentrate with water to create a reconstituted milk beverage that tastes like fresh milk.
  • the ultrapasteurized milk concentrate includes a high-solids condensed skim milk (HSCS) in the range of 80% to 90% by weight, a cream content in the range of from 8.5% to 10.5% by weight, and a stabilizer content of less than 1%.
  • HSCS high-solids condensed skim milk
  • the method for producing the ultrapasteurized liquid milk concentrate of the invention comprises heating a milk starting product to an elevated pasteurizing temperature under-reduced pressure for an amount of time to sufficient to evaporate liquid from the milk starting product to form a pasteurized, high-solids intermediate liquid milk concentrate.
  • An amount of cream is mixed with the intermediate milk concentrate to form a condensed liquid blend having a preselected amount of fat content to produce the reconstituted milk beverage having the desired taste characteristics.
  • a final liquid milk concentrate is produced by mixing a sufficient amount of a stabilizer material with a predetermined amount of the condensed liquid blend.
  • the stabilizer material is effective to ensure uniform distribution of and prohibit separation and settling of milk solids in the ultrapasteurized liquid milk concentrate during storage.
  • the stabilizer material is effective to produce a protein complex for forming a stable dispersion of colloidal constituents and to substantially uniformly distribute the colloidal constituents in the final liquid milk concentrate.
  • the stabilizer materials maintain the preselected pH of the final liquid milk concentrate in the range of 6 to 8 during the ultrapasteurizing step.
  • the stabilizer material is further effective for inhibiting thermal coagulation of milk proteins at the preselected pH of the final milk concentrate.
  • the total MSNF content in the final liquid milk concentrate is at least 29.9% by weight of the concentrate to produce a reconstituted milk beverage having a MSNF content of at least 8.25%.
  • the stabilizer material is first solubilized in water under high shear conditions and at an elevated temperature to form a stabilizer slurry that is mixed with the condensed liquid blend to form the final liquid milk concentrate.
  • the stabilizer slurry includes sodium hexametaphosphate and carrageenan so that when the slurry is mixed with the condensed liquid blend, the carrageenan forms a protein carrageenate complex with milk protein to provide the stable dispersion of colloidal constituents.
  • the sodium hexametaphosphate is effective to aid in substantially uniformly distributing the colloidal constituents and inhibiting thermal coagulation in the concentrate.
  • the initial pasteurization process in a specific embodiment of the invention is continuous and treats a skim milk (less than 0.5% fat content) at a flow rate of 3000 gal/hr.
  • the milk is first preheated for 10 minutes +/- 30 seconds at a temperature of about 150° F within a temperature range of 144° F to 152° F.
  • the preheated milk is then pasteurized at about 180° +/-2° F. for 16-22 seconds and held for 10 minutes +/-30 seconds under a vacuum of 23 +/- 0.5 inches of mercury with an air temperature of about 145° F.
  • the HSCS is directed through a plate cooler for 3 minutes at a flow rate of 800 to 1,000 gal/hr where it is cooled to a temperature of less than 40° F.
  • APV-Crepaco Direct Steam Infusion System is the equipment used to effect ultrapasteurization.
  • a stabilizer is then first prepared for adding to the liquid milk concentrate to form the condensed liquid milk blend that is to be ultrapasteurized.
  • one (1) pound of stabilizer consisting of sodium hexametaphosphate and carrageenan (kappa type) is mixed with two (2) pounds of warm water (70° F. minimum).
  • the resultant mixture is then blended together in a high shear blender for 10 minutes to form..a stabilizer slurry, which is then mixed with the initial liquid milk concentrate for at least 20 minutes to produce the condensed liquid milk blend that is to be UHT pasteurized.
  • the stabilizer is about 0.7% of the total weight of the condensed liquid milk blend that includes cream.

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Claims (35)

  1. Concentré de lait de consommation pasteurisé à ultra-haute température (UHT), destiné à être mélangé avec de l'eau pour fournir une boisson lactée reconstituée qui a le goût du lait frais comprenant un concentré de lait de consommation pasteurisé à ultra-haute température (UHT) qui est produit en injectant directement de la vapeur dans un mélange de lait de consommation condensé, ledit concentré ayant une teneur en matières solides de lait écrémé d'au moins 29,9 % en poids et contenant des stabilisateurs d'hexamétaphosphate de sodium et de carraghénane en quantités efficaces pour fournir
    (a) une stabilité de conservation étendue d'au moins 60 jours sans granulation et/ou séparation des matières solides du lait,
    (b) des matières solides du lait qui ne se séparent pas au moment de la dilution avec de l'eau, et
    (c) au moment de la dilution avec de l'eau, qui fournit un produit buvable qui a les caractéristiques et le goût du lait frais ordinaire.
  2. Concentré de lait UHT selon la revendication 1, qui est dilué avec de l'eau en un rapport de l'eau sur le concentré de 3 : 1 à 4 : 1.
  3. Concentré de lait UHT selon soit la revendication 1 soit la revendication 2, dans lequel ladite stabilité est obtenue à une température de réfrigération inférieure à 45 °F (7,22 °C).
  4. Concentré de lait UHT selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite stabilité est atteinte grâce à un conditionnement aseptique dudit concentré aux fins de stockage.
  5. Concentré de lait UHT selon la revendication 4, dans lequel ladite stabilité est destinée à une durée supérieure à 90 jours.
  6. Concentré de lait UHT selon l'une quelconque des revendications précédentes, ayant un pH dans la fourchette de 6 à 8.
  7. Concentré de lait UHT selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite teneur en matières solides de lait écrémé est d'au moins 35 % en poids.
  8. Concentré de lait UHT selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite teneur en matières solides de lait écrémé (MSLE) est en une quantité permettant de produire un produit buvable ayant une teneur en MSLE d'au moins 8,25 % en poids.
  9. Concentré de lait UHT selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite teneur en matières solides de lait écrémé (MSLE) va de 35 % à 36,5 % en poids.
  10. Concentré de lait UHT selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit concentré de lait UHT inclut un lait écrémé condensé ayant une teneur en matières solides de lait écrémé qui va de 35 % à 36,5 % en poids, ledit lait écrémé étant dans la fourchette de 87 % à 90 % en poids, une teneur en crème étant dans la fourchette de 8,5 % à 10,5 % en poids, et une teneur en stabilisateurs étant inférieure à 1 % en poids.
  11. Conditionnement pour un concentré de lait de consommation pasteurisé à ultra-haute température (UHT), destiné à être mélangé à de l'eau pour fournir une boisson lactée reconstituée qui a le goût du lait frais, comprenant un réservoir contenant un concentré de lait de consommation pasteurisé à ultra-haute température (UHT) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit réservoir étant destiné à verser le concentré de lait UHT pour qu'il se mélange avec de l'eau pour former le produit buvable.
  12. Conditionnement selon la revendication 11, dans lequel ledit réservoir de concentré de lait présente une configuration structurelle efficace pour un placement dans un distributeur de liquide incluant une busette de vidange permettant de mélanger ledit concentré de lait ultrapasteurisé avec de l'eau pour distribuer ladite boisson lactée liquide reconstituée.
  13. Conditionnement tel que défini dans la revendication 11, dans lequel ledit réservoir a une configuration structurelle efficace pour une utilisation avec un distributeur qui inclut un mélangeur permettant de mélanger ledit concentré de lait ultrapasteurisé avec de l'eau pour former une boisson lactée liquide reconstituée qui a le goût du lait frais.
  14. Conditionnement selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel ledit réservoir pour ledit concentré de lait UHT a une capacité pouvant atteindre 300 gallons (1 135,621) aux fins de stockage et de transport.
  15. Conditionnement selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel la capacité dudit réservoir s'échelonne entre une pinte (0,473 1) et un quart (1,1371) aux fins d'une dilution avec de l'eau en des rapports de volume de 3 : 1 à 4 : 1 pour fournir le produit buvable.
  16. Conditionnement aseptique pour un concentré de lait de consommation pasteurisé à ultra-haute température (UHT), destiné à être mélangé avec de l'eau pour fournir une boisson lactée reconstituée qui a le goût du lait frais, comprenant un réservoir contenant, dans des conditions aseptiques, un concentré de lait de consommation pasteurisé à ultra-haute température (UHT), tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 10, ledit réservoir permettant de verser le concentré de lait UHT afin de le mélanger avec de l'eau pour former le produit buvable.
  17. Conditionnement aseptique pour le concentré de lait UHT selon la revendication 16, ayant une busette configurée pour distribuer le concentré de lait UHT avec de l'eau en un rapport de l'eau sur le concentré de 3 : 1 à 4 : 1.
  18. Distributeur de boisson permettant de verser un concentré de lait de consommation pasteurisé à ultra-haute température (UHT) et de le mélanger avec de l'eau pour fournir une boisson lactée reconstituée qui a le goût du lait frais, comprenant un réservoir contenant un concentré de lait de consommation pasteurisé à ultra-haute température (UHT), tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 10, ledit réservoir permettant de verser le concentré de lait UHT afin de le mélanger avec de l'eau, et un distributeur ayant une source d'eau et un mélangeur permettant de mélanger l'eau avec le concentré de lait UHT provenant dudit réservoir pour former et verser le produit buvable qui a les caractéristiques et le goût du lait frais ordinaire.
  19. Distributeur de boisson selon la revendication 18, dans lequel ledit mélangeur est configuré pour distribuer le concentré de lait UHT avec de l'eau en un rapport de l'eau sur le concentré de 3 : 1 à 4 : 1.
  20. Procédé de fabrication d'un concentré de lait de consommation pasteurisé à ultra-haute température (UHT) permettant de le mélanger avec de l'eau pour fournir une boisson lactée reconstituée qui a le goût du lait frais, comprenant la fourniture d'un mélange de lait de consommation condensé contenant des stabilisateurs d'hexamétaphosphate de sodium et de carraghénane et d'un concentré de lait de consommation pasteurisé ayant une quantité de matières solides de lait écrémé suffisante pour produire le concentré de lait UHT ayant une teneur en matières solides de lait écrémé d'au moins 29,9 % en poids lorsque ledit concentré de lait UHT est reconstitué avec de l'eau, lesdits stabilisateurs étant présents en quantités efficaces pour former une dispersion stable desdites matières solides du lait, en orientant un flux continu dudit mélange de lait de consommation condensé stabilisé vers un contact direct avec de la vapeur, en injectant de la vapeur directement dans ledit flux de mélange de lait de consommation condensé à une température efficace de pasteurisation ultra-haute pendant un laps de temps suffisant pour former ledit concentré de lait UHT ayant une teneur en matières solides de lait écrémé d'au moins 29,9 % en poids avec
    (a) une stabilité de conservation étendue d'au moins 60 jours sans granulation et/ou séparation des matières solides du lait,
    (b) les matières solides du lait qui ne se séparent pas au moment de la dilution avec l'eau, et
    (c) au moment de la dilution, qui fournit un produit buvable qui a le goût du lait frais.
  21. Procédé selon la revendication 20, dans lequel l'étape de fourniture d'un mélange de lait de consommation condensé comprend la fourniture d'un concentré de lait de consommation pasteurisé ayant une quantité de matières solides de lait écrémé suffisante pour produire ledit concentré de lait UHT ayant une teneur en matières solides de lait écrémé d'au moins 29,9 % en poids, lorsque ledit concentré de lait UHT est reconstitué avec de l'eau, le mélange d'une quantité suffisante de crème avec ledit concentré de lait de consommation pasteurisé pour fournir un mélange liquide condensé ayant une quantité suffisante de teneur en matières grasses efficace pour former une boisson lactée reconstituée ayant une teneur en matières grasses qui va de moins de 0,21 % jusqu'à 3,25 % en poids de ladite boisson lactée lorsque ledit concentré de lait UHT est reconstitué avec de l'eau, et le mélange d'une quantité efficace de stabilisateurs avec ledit mélange liquide condensé pour former une dispersion stable desdites matières solides du lait et des matières grasses dans ledit mélange liquide condensé.
  22. Procédé selon soit la revendication 20 soit la revendication 21, dans lequel ladite étape d'orientation de flux continu inclut le chauffage dudit mélange de lait de consommation condensé en contact direct avec ladite vapeur injectée à une température dans la fourchette de 288 °F (142,22 °C) à 294 °F (145,56 °C) pendant un laps de temps suffisant pour produire ledit concentré de lait UHT.
  23. Procédé selon soit la revendication 20 soit la revendication 21, dans lequel ladite étape d'orientation du flux continu inclut un premier chauffage dudit mélange de lait de consommation condensé jusqu'à une première température de 180 °F (82,22 °C) pendant un laps de temps qui va de 30 à 36 secondes, puis une orientation du mélange de lait de consommation condensé vers un contact direct avec ladite vapeur injectée à une température de 290 °F (143,33 °C) jusqu'à 294 °F (145,56 °C) pendant un laps de temps de 2 à 5 secondes pour former ledit concentré de lait UHT.
  24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, dans lequel la viscosité du mélange de lait de consommation condensé est dans la fourchette de 300 à 400 centipoises (3 à 4 Pa) de 40 ° à 45 °F (4,44 à 7,22 °C), et la viscosité du concentré de lait UHT est dans la fourchette de 1 000 à 1 500 centipoises (10 à 15 Pa) de 40 ° à 45 °F (4,44 à 7,22 °C).
  25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 25, dans lequel lesdits stabilisateurs sont efficaces pour maintenir un pH préalablement choisi dudit mélange de lait de consommation condensé dans la fourchette de 6 à 8.
  26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 25, dans lequel lesdits stabilisateurs se trouvent en une quantité suffisante pour produire ledit mélange de lait de consommation condensé ayant une teneur en stabilisateurs inférieure à 1,0 % en poids.
  27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 26, incluant en outre les étapes d'homogénéisation dudit concentré de lait UHT, puis de conditionnement dudit concentré de lait UHT homogénéisé aux fins d'un mélange ultérieur avec de l'eau pour former ladite boisson lactée reconstituée.
  28. Procédé selon la revendication 27, dans lequel ladite étape de conditionnement inclut l'étape de refroidissement dudit concentré de lait UHT et le placement dudit concentré de lait UHT dans un distributeur de boisson liquide grâce à un moyen de remplissage de conditionnement.
  29. Procédé selon la revendication 27, dans lequel ladite étape de conditionnement inclut le placement dudit concentré de lait UHT dans un conditionnement ayant une busette de vidange permettant de mélanger ledit concentré de lait UHT avec de l'eau pour former ladite boisson lactée reconstituée.
  30. Procédé selon la revendication 27, dans lequel ladite étape de conditionnement inclut l'étape de refroidissement dudit concentré de lait UHT jusqu'à une température de 80 °F (26,67 °C) jusqu'à 90 °F (32,22 °C), et de placement dudit concentré de lait dans un réservoir aseptique.
  31. Procédé selon la revendication 27, dans lequel ladite étape de conditionnement inclut le placement de jusqu'à 300 gallons (1 135,62 1) dudit concentré de lait UHT dans un réservoir aseptique.
  32. Procédé selon la revendication 27, dans lequel ladite étape de conditionnement inclut le placement dudit concentré de lait UHT dans un réservoir aux fins d'une reconstitution ultérieure avec de l'eau en un rapport en volume de mélange de l'eau sur le concentré de lait dans la fourchette de 3 : 1 à 4 : 1.
  33. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 32, dans lequel ledit mélange de lait de consommation condensé inclut une quantité suffisante de crème pour fournir une teneur en matières grasses suffisante et efficace pour former une boisson lactée reconstituée ayant une teneur en matières grasses qui va de moins de 0,21 % jusqu'à 3,25 % en poids de ladite boisson lactée, lorsque ledit concentré de lait UHT est reconstitué avec de l'eau.
  34. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 33, dans lequel ledit concentré de lait de consommation pasteurisé inclut une teneur en matières solides de lait écrémé en une quantité d'au moins 35 % en poids.
  35. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 33, dans lequel ladite boisson lactée reconstituée inclut une teneur en matières grasses de lait dans la fourchette qui va de moins de 0,21 % à 3,25 % en poids et une teneur en matières solides de lait écrémé d'au moins 8,25 % en poids.
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